复杂结构隧道火灾烟气逆流与温度分布的数值模拟

隧道结构对火灾具有一定的影响,为了得到大曲率、变坡度复杂结构隧道火灾的烟气特性,依托深圳市某长大公路隧道建设工程,建立隧道模型,利用Star-CD/CCM^+数值模拟软件的烟火向导模块,对不同通风速度下的重型货车火灾进行了模拟研究,分析了不同通风速度下隧道内的纵向温度分布规律。结果表明:火灾热释放速率为30 M W时,无通风条件下,火灾烟气的最高温度位于隧道顶棚下方20 cm处,火源正上方的温度最大达到1190℃,隧道坡度的存在使得火源上游烟气逐渐向下游扩散,下游烟气温度在300 s后保持在500℃以上,该高温会对隧道结构造成一定的损伤;控制烟气逆流的临界风速为4.0 m/s,大于由Wu&Baker经验公式得到的值.表明隧道曲率对流场运动有一定的抑制作用;在该临界风速的作用下,烟气向火源下游扩散,扩散速度为6 m/S,烟气的最高温度降低至550℃,且位置向火源下游偏移6 m。建议火源下游行驶车辆的疏散逃生速度大于6m/s。     

A case study of development and application of a streamlined control and response modeling system for PM2.5 attainment assessment in China

This article describes the development and application of a streamlined air control and response modeling system with a novel response surface modeling-linear coupled fitting method and a new module to provide streamlined model data for PM_(2.5) attainment assessment in China.This method is capable of significantly reducing the dimensions required to establish a response surface model,as well as capturing more realistic response of PM_(2.5) to emission changes with a limited number of model simulations.The newly developed module establishes a data link between the system and the Software for Model Attainment Test—Community Edition(SMAT-CE),and has the ability to rapidly provide model responses to emission control scenarios for SMAT-CE using a simple interface.The performance of this streamlined system is demonstrated through a case study of the Yangtze River Delta(YRD) in China.Our results show that this system is capable of reproducing the Community Multi-Scale Air Quality(CMAQ) model simulation results with maximum mean normalized error 3.5%.It is also demonstrated that primary emissions make a major contribution to ambient levels of PM_(2.5) in January and August(e.g.,more than50%contributed by primary emissions in Shanghai),and Shanghai needs to have regional emission control both locally and in its neighboring provinces to meet China's annual PM_(2.5)National Ambient Air Quality Standard.The streamlined system provides a real-time control/response assessment to identify the contributions of major emission sources to ambient PM_(2.5)(and potentially O_3 as well) and streamline air quality data for SMAT-CE to perform attainment assessments.     

北京地区不同时段平均PM2.5浓度与MODIS气溶胶光学厚度相关性分析

利用2014年北京市12个空气质量监测站的逐小时PM_(2.5)地面观测资料,以及Terra和Aqua卫星的MODIS气溶胶光学厚度(AOD)产品,在时间和空间数据匹配的基础上,研究了PM_(2.5)的5 h(10:00—14:00)和24 h(0:00—23:00)两种时段平均浓度及两颗卫星平均AOD的时空分布特征,并建立了AOD与不同时段平均PM_(2.5)浓度之间的回归模型.结果表明:PM_(2.5)的5 h平均浓度和24 h平均浓度值均在城区高、郊区低,最低值位于定陵站;匹配后逐时PM_(2.5)浓度的日变化呈"双峰型",最低值出现在下午,但北京西北部郊区的定陵和昌平镇站因局地山谷风环流和外部排放源的影响,其"双峰型"波动趋势较城区站偏弱,最低值出现在上午;AOD的空间分布特征与PM_(2.5)浓度分布一致,但在郊区由于污染水平分布不均,卫星采集的样本可能来自于周围的清洁大气,导致AOD的最小值在郊区站点明显低于城区站点;两颗卫星平均的AOD与5h PM_(2.5)平均浓度的决定系数高于AOD与24 h PM_(2.5)平均浓度的决定系数;AOD与PM_(2.5)的相关系数在城区高于郊区,郊区排放源分布不均和强的局地系统性环流是造成其相关系数低的重要原因.     

成都市大气细颗粒物组成和污染特征分析(2012-2013年)

为了解成都市大气细颗粒物的污染特征,于2012年5月-2013年5月在成都市城区开展了每6 d采集1次样品的长期颗粒物观测.利用十万分之一分析天平、热光碳分析仪、离子色谱、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分别分析了颗粒物样品的质量浓度、有机碳/元素碳、水溶性离子、无机元素等,同步收集了污染物在线观测数据、气象数据和卫星遥感数据.结果表明,采样期间,成都市可吸入颗粒物(PM₁₀)和细粒子(PM_2.5)浓度颗粒物浓度分别高达(129.7±76.4)和(91.6±54.3) μg·m^-3,PM_2.5中以二次无机离子(SNA,43.6%)和有机物(OM,31.2%)污染最为突出,其次为土壤组分(Soil,13.8%)、元素碳(EC,5.0%)和微量元素(Trace,0.8%);1月、3月、5月和10月是污染较重的月份.通过比较揭示了不同污染源影响下的典型污染特征.生物质燃烧期间,成都城区PM_2.5浓度达214.3 μg·m^-3,PM_2.5/PM₁₀比达0.89,其中OM贡献增加至57.2%,K⁺浓度达8.7 μg·m^-3,OC/EC比达8.3,SNA比重下降;而沙尘传输期间,PM_2.5浓度为122.6 μg·m^-3,仅占PM₁₀浓度的0.28,PM_2.5中土壤组分比例剧增至77.3%,SNA和无机元素的比重明显下降;静稳天气下PM_2.5浓度为261.0 μg·m^-3,各组分比重并无明显变化,硝酸盐和铵盐比例稍有增加.     

基于UNMIX模型对大气降雨中水溶性离子来源解析

对洛杉矾2005年1月至2015年1月的降水数据进行了分析,并通过UNMIX模型对降水中的无机离子成分进行了来源解析.结果表明,洛杉矶降水的pH均值为4.84,表现为轻度污染的弱酸性水平;降水的污染来源主要有3个,分别是二次污染源(50％)、海洋传输源(43％)、燃煤源及生物质燃烧源(7％);降水中离子解析结果与洛杉矶地区细颗粒物污染来源解析结果有较好的一致性,表明在细颗粒物化学成分缺失的情况下,降水离子可在一定程度上反应污染来源解析.     

烟台市环境空气自动监测中PM10与PM2.5数据异常情况分析研究

根据2014年烟台市范围内全部环境空气自动监测点位的PM 10和PM2.5数据,分析了不同监测仪器组合下PM10和PM2.5的倒挂情况,选取了倒挂率较高的4种监测仪器组合,将监测数据分为不同季节和时段比较分析,结果表明:大气湿度较高的季节倒挂率高于其他季节,夜间倒挂率高于昼间,雾霾等重污染天气时高于其他时段.数据采集频率、监测方法、监测仪器、采样管加热方式不同以及测量误差等都是产生倒挂现象的因素.     

上海市西部郊区PM2.5污染状况及影响因素

通过2014年上海市西部郊区PM2.5的浓度变化分析了该地区的PM2.5污染分布状况,并且从温度、湿度和风向等方面讨论了PM2.5浓度与气象因子的关联性.结果表明:该地区2014全年超标天数有112天,超标率为30.7％,PM2.5月均浓度呈夏低冬高的趋势状态,并且PM2.5浓度与气象条件有密切的联系.该地区气温在5～15℃、湿度在60～70％时PM2.5浓度最高;在以东风为主导风盛行时,该地区PM2.5浓度较低,而在以西风为主导风盛行时,该地区易受到周边区域的高污染因素影响,形成PM2.5高浓度累积现象.     

河北海域海面温度遥感反演业务化算法

对MODIS数据海面温度反演传统劈窗算法进行修正,建立了适用于河北海域的海面温度反演模型。模型的系数是通过河北近海海域海面温度的实测数据与准同步的MODIS数据回归获得。利用实测数据对模型精度进行验证。结果表明,模型反演值与实测值一元线性回归R2为0.984,平均误差为0.4℃,平均相对误差为2.3%,均方根误差为0.5℃,满足业务化监测要求。最后将该反演模型应用到了2012~2014年河北海域海面温度遥感监测,分析统计年际变化趋势。该模型能够较真实地反映河北海域海面温度的分布变化状况。     

跨省流域生态补偿机制的创新——基于区域治理的视角

在传统行政区行政理念的主导下,流域政府皆以追求本地利益最大化为基本目标,甚少关注甚至漠视流域公共利益,流域政府间利益冲突严重,因此,难以对跨省流域生态补偿达成一致意见.跨省流域生态补偿的实施有赖于政府行政管理理念向区域治理理念的转变和相应的机制创新,包括建立流域政府间的民主协商机制、多元主体联合供给机制和中央对流域政府的选择性激励机制.